Способы резания древесины; Немного о ремонте и строительстве

Виды резания древесины

Материалы в помощь студентам и научным работникам

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Костромской государственный технологический университет

Кафедра механической технологии древесины

Дисциплина «Оборудование отрасли»

по лабораторной работе 00-I

«Виды резания древесины»

1. Цель работы

Изучение главных и промежуточных видов резания и ознакомление с основными понятиями процессов резания.

2. Содержание работы

Изучить с помощью лабораторных образцов главные и промежуточные виды резания древесины.

Определить диапазон изменения угла встречи (φ) и угла положения лезвия (φ>)> >для каждого аила резания. Представить в отчете работы главные и промежуточные виды резания с учетом определения простейшего резания.

3. Основные понятия процесса резания

Резанием по ГОСТ 1774345 называется механическая обработка древесины, при которой происходит нарушение связи между частицами древесины по заданному направлению с образованием стружки или без нее. Резание осуществляется с целью получения изделия требуемой формы и размеров путем воздействия на древесину твердого тела – резца.

При всем многообразии режущего инструмента могут быть выдел е н ы фундаментальные части: режущая часть, при помощи которой инструмент разрезает древесину; присоединительная часть, с помощью которой инструмент связывается со станком: корпус, связывающий между собой режущую и присоединительную часть.

Процесс резания древесины существенно отличается от резания других однородных материалов из-за сложности ее физико-механических свойств. Древесина – материал неоднородного строения в трех взаимоперпендикулярных плоскостях. Этим трем взаимоперпендикулярным плоскостям соответствуют три главных вида резания: торцовое, продольное и поперечное, которые представлены на рис. 3.1.

Риc. 3.1. Схема главных видов резания древесины

1,2 – торцовое резание 3,4 – поперечное резание 5,6 – продольное резание

Торцовым резанием, или резанием в торец, называют резание, при котором плоскость резания р>п> и направление резания перпендикулярно волокнам древесины.

Поперечным резанием, или резанием поперек волокон, называют резание, при котором плоскость резания параллельна волокнам, а направление резания перпендикулярно к ним.

Продольным резанием, или резанием вдоль волокон, называют резание, при котором плоскость резания и направление резания параллельны волокнам древесины.

Виды резания, в которых плоскость резания занимает промежуточное положение между положением в двух главных видах, называют переходными. Возможны переходные виды резания, продольно-торцовое, торцово-поперечное, продольно-поперечное, поперечно-продольное.

Схемы переходных видов резания представлены на рис. 3.2. Продольно-торцовое резание показано на рис. 3.2. Характеристикой положения плоскости резания является угол φ встречи лезвия инструмента с волокнами – угол между вектором скорости резания и направлением воловен. Как следует из рисунка, значение угла встречи 0° и 180° соответствует торцовому резанию: при 0° л> между лезвием инструмента и направлением волокон. При φ> 0° и 180° соответствует продольному резанию: при 0° л> 90° – продольно-поперечному резанию: 90° – поперечное резание, 90° л> л>. При φ> 0° и 180° соответствует торцовому резанию: при 0° л> л> л> должны быть постоянными на всем пути срезания стружки.

При выполнении данной лабораторной работы мы познакомились с основными и промежуточными видами резания и элементами резца.

Резание древесины

Резание древесины — это технологический процесс, в котором разрушаются связи между частицами обрабатываемой заготовки по заданной поверхности. Процесс резания древесины выпол­няют клиновидные тела-резцы, являющиеся активным элементом различных видов режущих инструментов.

В зависимости от вида производств резанием древесины достигаются различные технологические цели. В группе производств по первичной обработке древесины (лесопильное, деревянных сборных домов, фанеры и др.) резанием выполняется деление бревен на доски, бруски, заготовки и листовые полуфабрикаты — лущеный и строганый шпон. В производствах, относящихся к вторичной обработке древесины (мебельное, столярно-строительных элементов, музыкальных инструментов и др.), процесс резания используется для превращения полуфабрикатов и заготовок в готовые детали изделий.

Резание древесины — сложный процесс, сопровождающийся механическими, физическими и химическими явлениями. К числу механических явлений относятся деформации обрабатываемого резцом материала, напряжения, вызываемые этими деформациями, трение между обрабатываемым материалом и резцом, силы резания и т. п. Физические явления процесса резания древесины связаны с превращением затраченной на резание механической энергии в другие ее виды, главным образом тепловую и электрическую. К химическим явлениям относятся химические реакции, протекающие на поверхностях скольжения, которые оказывают влияние на интенсивность износа рабочих поверхностей режущего инструмента и его затупление.

Читайте также:  Чем отличается тосол от антифриза и можно ли их смешивать

Механические явления в значительной степени определяют протекание всех других явлений процесса резания, поэтому основной раздел науки о резании есть механика процесса резания древесины. Это подтверждается тем, что на механический процесс образования стружки расходуется наибольшая часть работы резания, точность и качество обработки древесины резанием непосредственно связаны с механическими явлениями процесса резания древесины.

Механико-математическая теория резания древесины разработана русскими и советскими учеными И. А. Тиме, М. А. Дешевым, С. А. Воскресенским.

Из-за сложности взаимосвязи явлений процесса резания и недостатка данных из области смежных наук, на которые опирается механико-математическая теория резания, в ряде слу­чаев затрудняется решение практических задач с помощью уже имеющихся формул. Поэтому современная теория резания древесины основывается на органическом сочетании результатов теоретических и экспериментальных исследований с учетом передового опыта промышленных предприятий.

Основные виды резания древесины. В современной технологии обработки древесины основным является процесс резания твердыми резцами из металлов и твердых сплавов (резцовое резание).

Резцовое резание древесины по способу получения заданной поверхности делится на бесстружечное и стружечное. При бесстружечном резании поверхность обработки формируется без снятия стружки путем образования за один проход резца мало-деформированного среза материала. Стружечное резание древесины характеризуется тем, что при получении заданной поверхности с заготовки срезаются стружки, получающие деформации по всему объему или значительной его части. Стружечное резание лежит в основе большинства деревообрабатывающих станков.

По степени сложности резцовое резание древесины делится на элементарное и сложное. Элементарное резание древесины — это предельно упрощенное по схеме резание, позволяющее лучше понять взаимодействие резца с древесиной. Сложное резание древесины имеет место при обработке древесины на станках с применением различных дереворежущих инструментов. Процессы сложного резания можно изучить путем разложения их на составные элементы и сведения к более простым процессам.

Элементарное резание древесины имеет три главных вида:

  • резание древесины в торец, или торцовое резание, при котором плоскость резания и его направление перпендикулярны направлению волокон древесины;
  • резание древесины вдоль волокон, или продольное резание, при котором плоскость резания и его направление параллельны волокнам древесины;
  • резание древесины поперек волокон, или поперечное резание, при котором плоскость резания параллельна, а направление резания перпендикулярно волокнам древесины.

Между главными видами элементарного резания древесины существует множество переходных, которые не всегда можно отнести к элементарным. К числу переходных (промежуточных) видов резания относятся: продольно-торцовое – промежуточное между продольным и торцовым резанием; продольно-поперечное — промежуточное между продольным и поперечным резанием; торцово-поперечное—промежуточное между торцовым и поперечным резанием; продольно-торцово-поперечное — промежуточное между каждым из перечисленных переходных видов к третьему, главному виду.

Продольно-торцовое резание древесины характеризуется углом встречи между вектором скорости резания и направлением волокон древесины. Угол встречи измеряется в плоскости дви­жения, перпендикулярной плоскости резания. Если угол встречи равен 0 имеет место продольное резание, а при 90° — торцовое.

Характеристикой продольно-поперечного резания служит угол скоса между направлением волокон и вектором скорости в плоскости резания. Угол меняется от 0 до 90° (90° соответствует поперечному резанию).

Торцово-поперечное резание древесины определяет угол наклона между направлением волокон и плоскостью резания.

Главные виды элементарного резания в практике встречаются редко. Чаще всего встречаются переходные виды или их сочетание — продольно-торцово-поперечное резание. Из этого, однако, не следует, что главные виды резания не представляют интереса для изучения. Напротив, с них следует начинать изучение теории резания древесины, так как они позволяют легче понять, как происходит образование стружки и ее элементов, чтобы в последующем перейти к изучению сложных видов резания древесины.

Читайте также:  Замена топливного фильтра Toyota Corolla фото, где находится и видео, как снять и поменять своими ру

Резание древесины Пиление и фрезерование (стр. 1 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4

Пиление и фрезерование

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Уральский государственный лесотехнический

Екатеринбург 2005

УДК 674.023 : 621.9

кафедра графики и деталей машин Уральской государственной сельскохозяйственной академии,

, директор , канд. техн. наук

Резание древесины: Избранные лекции. – Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. университет, 2005. – 98 с.

Изложены основные положения теории резания древесины одиночным лезвием, рассмотрены процессы обработки древесины на станках: пиление и фрезерование. Описана методика расчетов и выбора рациональных режимов резания с примерами.

Ил. 33. Табл. 9. Библиогр.: 6 назв.

Печатается по решению редакционно–издательского совета Уральского государственного лесотехнического университета.

УДК 674.023 : 621.9

Иван Тихонович Глебов

Подписано в печать

Формат 60 х 84 1/16

Уральский государственный лесотехнический университет

620032, Екатеринбург, Сибирский тракт, 37.

Размножено с готового оригинал-макета ГУП СО Талицкая

Часто слышишь, что молодежь говорит: я не хочу жить чужим умом, я сам обдумаю. Зачем же тебе обдумывать обдуманное. Бери готовое и иди дальше. В этом сила человечества.

. для того, чтобы усовершенствовать ум, надо больше размышлять, чем заучивать.

Предисловие

Учебное издание с названием «Резание древесины. Избранные лекции» предназначено для студентов лесотехнических вузов и может быть использовано учащимися колледжей, рабочими, повышающими свою квалификацию в области механической обработки древесины и древесных материалов, а также инженерно-технических работников лесопромышленного комплекса.

Учебной литературы по резанию древесины написано немного. До настоящего времени вопросы резания древесины преподаются по различным учебным пособиям , , и учебнику и , которые были изданы более десяти лет назад. В УГЛТУ в преподавании учебной дисциплины по резанию древесины используется учебное пособие , изданное в 2001 г.

В последние годы автором проведены исследования динамики резания древесины, которые нашли отражение в предлагаемых избранных лекциях. Исследования автора развивают взгляды и повышают точность расчетов режимов резания. Для повышения эффективности самостоятельной работы обучающихся издание избранных лекций по резанию древесины становится актуальным.

Книга написана в соответствии с типовой программой и образовательным стандартом для вузовских специальностей. Это книга для обучения. В ней много иллюстраций, текст, обязательный для запоминания, выделен шрифтом. Для закрепления знаний и приобретения умений в пособии приведено много контрольных вопросов, тестов, примеров решения задач.

Термины и обозначения, использованные в книге, унифицированы, единицы измерения физических величин приведены в соответствии с действующими стандартами. Использован опыт автора по преподаванию учебной дисциплины «Оборудование отрасли» в Уральском государственном лесотехническом университете.

При изучении материала лекций обучающийся должен, прежде всего, освоить термины, определения и обозначения. Надо научиться мыслить и разговаривать языком науки о резании древесины. Текст, выделенный жирным шрифтом, следует заучивать.

При работе с книгой надо серьезно относиться к контрольным вопросам. Если Вы уверенно отвечаете на вопросы, можно приступать к изучению следующего материала.

Наиболее трудный и важный материал книги относится к силам резания, методике их расчета. Надо научиться решать обратную задачу по определению скоростей подач. Это позволит Вам успешно справиться с любыми практическими задачами, в том числе и с курсовыми и дипломными проектами.

Введение

Основоположником науки о резании древесины считается профессор Петербургского горного института [1]. В его исследовательской работе «Сопротивление металлов и дерева резанию», опубликованной в 1870 г., а позднее в сочинении «Основы машиностроения» (всего опубликовано 10 научных работ по резанию древесины и металлов), приводится анализ и обобщение результатов опытов, проведенных на Луганском заводе. впервые приводит определение процесса резания, делает классификацию стружек, объясняет явление усадки стружки (изменение размеров в результате пластического деформирования), доказывает, что ширина и толщина среза по-разному влияют на работу резания.

Проблемы ученых того времени сводились главным образом к изучению деформирования материала в зоне резания и зависимости сил резания от поперечного сечения срезаемого слоя.

считал, что работу по резанию выполняет только передняя поверхность лезвия и нормальное давление обрабатываемого материала на ней одинаково по всей площади контакта (рис. 1, а). Сила, действующая на лезвие, может быть найдена по формуле

Читайте также:  Печка работает только на 4-й скорости Лада Приора причины, ремонт

где k – нормальное давление;

l, b – соответственно длина и ширина сдавливаемой площади.

В 1886 г. выходит книга «Курс механической технологии дерева», в которой используются методы науки о сопротивлении материалов, проводится анализ характера стружкообразования, уточняется форма эпюры давления стружки на лезвие. впервые указывает на роль трения в процессе резания.

В отличие от считал, что давление обрабатываемого материала на переднюю поверхность лезвия распределено неравномерно, и что наибольшее давление имеет место у режущей кромки, а в точке входа в древесину оно равно нулю. Давление от нуля до максимума изменяется по линейной зависимости, поэтому эпюра нормальных давлений имеет форму треугольника (рис. 1, б).

Проблема доказательства формы эпюры при резании сохранилась до наших дней.

Первые исследования по резанию древесины и металлов были связаны с изучением зависимости сил резания от поперечного сечения срезаемого слоя и его размеров.

В ранних работах считал, что сила резания пропорциональна ширине и толщине срезаемого слоя. Позднее в сочинении «Основы машиностроения» он пересмотрел свои взгляды. Найдя массу стружек, приходящихся на единицу работы резания, он делает заключение, что для срезания тонких стружек затрачивается работы больше, чем для срезания толстых стружек. Отсюда следует, что удельная работа резания уменьшается с увеличением толщины срезаемого слоя. При этом толщина и ширина срезаемого слоя влияют на силу резания по-разному.

Таким образом, первым из исследователей пришел к правильному выводу, что ширина и толщина срезаемого слоя оказывают разное влияние на силу резания.

Заметное место в науке о резании древесины занимают работы , особенно книги «Работа и усилие для отделения металлических стружек» и «Курс механической технологии дерева» (1894 г.). В своих работах делает попытку вывести теоретическим путем расчетную формулу для силы резания, находит главные факторы, влияющие на силу резания. Им проведено большое количество экспериментов, на основании которых сделан важный вывод о том, что работа, затраченная на срезание единицы объема стружек, уменьшается с увеличением толщины стружек. Сила резания изменяется пропорционально ширине срезаемого слоя. Совсем другие результаты получились, когда сечение срезаемого слоя изменялось только за счет его толщины. Проделав 230 опытов, делает вывод, что удельная работа резания – величина не постоянная, а переменная и уменьшается с увеличением толщины срезаемого слоя. Была предложена эмпирическая зависимость для расчета удельной работы резания:

, (2)

где К’ – удельная работа резания при толщине срезаемого слоя 1 мм;

а – толщина срезаемого слоя, мм.

Так, первым из исследователей экспериментально доказал, что удельная работа резания убывает с увеличением толщины срезаемого слоя, подтвердив, таким образом, правильность взглядов .

Впервые проанализировать указанную закономерность попытался . В 1896 г., обрабатывая экспериментальные данные , он пришел к выводу, что если указанные данные рассмотреть в осях координат, где ордината – отношение силы резания к ширине среза, а абсцисса – толщина среза, то сила резания изменяется по линейному закону. Графически это изображается наклонной прямой линией, проходящей выше начала координат и отсекающей положительную ординату. Уравнение имеет вид

Fx = K1b + K2ab, (3)

где Fx – сила резания, Н;

K1, K2– коэффициенты с размерностью соответственно Н/мм и МПа;

a, b – соответственно толщина и ширина срезаемого слоя, мм.

Отсюда следует, что сила резания изменяется пропорционально ширине и непропорционально толщине срезаемого слоя.

В 1925 г. выходит в свет работа «Влияние размеров стружки на усилие резания металлов», которая, по словам автора, является «результатом критической обработки главнейших сочинений, относящихся к вопросу резания металлов на станках, а также собственных изысканий и опытов автора в этой области». цифрами и графиками подтвердил неодинаковое влияние ширины и толщины срезаемого слоя на силу резания.

Ссылка на основную публикацию
Солнечный водонагреватель
Солнечный водонагреватель своими руками как изготовить самодельную установку На сегодняшний день современные технологии и материалы позволяют использовать альтернативные источники энергии...
Смеситель для кухни хром матового цвета в интерьере
Хроматирование - Collini Applied Surface Intelligence процесс Хроматирование Хроматирование — это хорошо зарекомендовавший себя и чрезвычайно разносторонний метод нанесения покрытия,...
Смешные статусы про покупку машины
Поздравления с покупкой новой машины Красиву, как девица, модну Купил ты , брат, машину — «хонду», И с тем, открыто...
Соляная Кислота формула, плотность, цена, с чем реагирует
Соляная кислота - Её свойства, воздействие на человека Соляная кислота – вещество неорганического происхождения. Относится к списку очень сильных кислот....
Adblock detector